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C++對象模型（一）：The Semantics of Constructors The Default Constructor （默認構造函數什麼時候會被創建出來）
本文是 Inside The C++ Object Model， Chapter 2的部分讀書筆記。
C++ Annotated Reference Manual中明確告訴我們： default constructor會在需要的時候被編譯器產生出來。注意，這裏是編譯器需要，而不是程序需要。後來的C++ Standard 95修改了這種說法，但是實質上仍是相同的： For class X, if there is none user declared constrator, one default constructor will be implicitly generated by the Compiler.
但實際上，如果default constructor是trivial（無用的），那麼編譯器根本就不會產生它！隻有一下四種情況，non-trivial default constructor會被產生出來，來保證C++語言的機製能夠按照預期工作：
1）帶有Default Constructor的Member Class Object
如果該class X 包含有帶有默認構造函數的成員class object (member object)，那麼編譯器需要對此class X合成一個default constructor。不過該合成隻在該合成操作真正被調用時。
被合成的這個default constructor，包含有調用這個member class的default constructor的代碼，但是它不會初始化它自身其他的成員變量，比如char *str; int data;這些成員變量的初始化時設計者的責任，而不是編譯器的職責！
由此有進一步的思考，如果是設計者已經定義了constructor，來初始化比如char *str; int data; 那麼編譯器如何初始化其他的member class object呢？ 答案就是編譯器需要擴張該class的constructor，以按照member class object的聲明順序來調用各個class的default constructor。
2） 帶有Default Constructor的Base Class
如果class X繼承自一個帶有default constructor的class， 那麼編譯器將為這個class生成non-trivial的default constructor，並且按照base class的順序逐次調用。
如果user declared 許多constructors，但是沒有default constructor（就是沒有任何參數的那個constructor），那麼編譯器不會產生default constructor了。而是擴張每個constructor，使其包含必要的default constructor的擴張代碼，比如初始化它的member class object。 參考第一種情況
3） 帶有virtual function
對於有virtual function的class，一個virtual function table會被編譯器產生出來，存著virtual functions的地址。 而在每一個class的object中，會有一個pointer member（稱為vptr）會被編譯器生成出來，內容那個class virtual function table的地址。
所以編譯器為了使得virtual function的機製生效，必須要為每個這種class的object生成合理的vptr，而vptr的賦值就發上在擴張後的constructors裏。如果class沒有任何的constructors，那麼default constructor會被認為是non-trivial並且會被生成。如果class有constructor/s，那麼所有的constructor都會擴張以賦予vptr以合理的值。
4）帶有一個virtual base class的class
Virtual base class的實現在不同 的編譯器間有極大的差異。共同點就是virtual base class 在其每一個derived class object的位置，在執行期間能夠準備妥當。這些工作都要放到constructor中去完成。
總結
在合成的default constructor中，隻有base class subobjects 和member class objects才會初始化。所有其他的nonstatic data member，都不會被初始化，這些工作應該由設計者（程序猿）而不是編譯器去完成。
最後更新：2017-04-03 12:53:36